Pequeños robots hechos de ‘galinstan’ pueden correr más rápido que un leopardo (en miniatura).

Científicos de la Universidad Johannes Kepler (JKU) han creado robots suaves y dirigibles capaces de correr, natacióny saltar a altas velocidades. Durante las pruebas, los robots alcanzaron una velocidad de 70 BL/s (longitud del cuerpo por segundo). Estos resultados son sorprendentes porque incluso guepardo (El animal terrestre más rápido del mundo) puede incluso correr 23 BL/seg. Pero no esperes récords absolutos de velocidad, porque los robots tienen cuerpos a escala milimétrica, aunque estas pequeñas máquinas son probablemente los robots blandos más rápidos del planeta.

Los robots blandos son diferentes de los robots tradicionales que se ven en fábricas, restaurantes y ferias científicas. construido Uso de materiales flexibles Al igual que los polímeros, las aleaciones con memoria de forma (estas aleaciones cambian de forma con un cambio de temperatura). Los materiales blandos permiten que los robots operen En una manera similar en un organismo vivo (o tejido vivo). Por el contrario, los robots tradicionales están hechos de materiales sólidos como plástico, aluminio y metal.

Durante mucho tiempo, los científicos han estado tratando de crear robots blandos lo suficientemente rápido Trabajando en ambientes hostiles Donde no funcionan otras máquinas. Estos robots podrían jugar un papel importante en el campo de la medicina. Por ejemplo, la robótica ultrarrápida puede reemplazar métodos invasivos como la colonoscopia. Los médicos pueden utilizar la robótica suave y rápida para detectar anomalías en los órganos del cuerpo (como el estómago) que son difíciles de examinar con los robots de diagnóstico convencionales.

Construye robots súper rápidos

Los robots ultrarrápidos están fabricados con una aleación de metal líquido llamada galinstan. Está compuesto por estaño (Sn), galio (Ga) e indio (In). Galinstan no se usa comúnmente para crear robots blandos; En su mayoría están hechos de plásticos de silicona. Cuando se le preguntó al primer autor del estudio y físico de materia blanda de JKU, el Dr. Guoyong Mao, dijo a Ars Technica: «La propiedad más importante de este material es que se asemeja a un líquido a temperatura ambiente, al mismo tiempo que tiene una alta conductividad, lo que lo hace útil para construir bobinas blandas y deformables».

Los investigadores utilizaron metal líquido tecnología de impresión 3D Para formar una bobina galinistan. Estas bobinas impresas en 3D luego se incrustaron en carcasas elastoméricas que las mantuvieron unidas con un actuador que controlaba su estado. Esto da como resultado un robot electromagnético suave estilo bobina (SEMR) capaz de proporcionar una actuación y propulsión rápidas. Los investigadores también equiparon a los robots con pies en forma de L o de dientes de sierra, según los pilares sobre los que se moverán.

Los SEMR funcionan con baterías de polímero de litio y su movimiento ultrarrápido es impulsado por actuadores electromagnéticos (componentes que convierten la energía eléctrica en energía mecánica). Los actuadores son componentes magnéticamente sensibles, por lo tanto, los robots de movimiento rápido se pueden controlar fácilmente utilizando un campo magnético constante. Durante las pruebas, los robots atados podían moverse a una velocidad de 35 BL/s en un avión y 70 BL/s en una superficie 3D plegada. Además, nadaron a 4,8 BL/seg cuando se probaron en el agua. «Creemos que esta es una tecnología nueva y prometedora en robótica y tiene un gran potencial para el futuro. No hemos podido encontrar ninguna tecnología similar, utilizando un material suave y funcional, que pueda realizar tantas tareas a una velocidad tan alta. dijo Mao.

El futuro de la robótica ultrarrápida

Los investigadores también realizaron pruebas de velocidad utilizando un prototipo de los robots blandos desatados y lograron una velocidad de natación de 1,8 longitudes corporales por segundo (BL/s) y una velocidad máxima de carrera de 2,1 BL/s. Los investigadores ahora planean mejorar la eficiencia y el rendimiento de los robots sin ataduras.

Mao y su equipo también dicen que desarrollar más SERM a escala milimétrica usando impresión líquida 3D Podría allanar el camino para robots hiperrápidos más grandes en el futuro.

Hay diferentes tipos de robots blandos. Algunos nos pueden ayudar Eliminación de residuos plásticos Desde el océano, otros pueden dejarnos hacer cálido estudio Desiertos lunares y marcianos. La velocidad es un gran factor limitante para todas estas máquinas blandas. La tecnología detrás de SEMR ultrarrápido tiene el potencial de abordar este límite.

Comunicaciones de la Naturaleza, 2022. DOI: 10.1038 / s41467-022-32123-4 (Acerca de los DOI)

Robindra Brahambhat es una periodista y cineasta experimentada. Cubre noticias de ciencia y cultura, y durante los últimos cinco años ha estado trabajando activamente con algunas de las agencias de noticias, revistas y marcas de medios más innovadoras que operan en diferentes partes del mundo.